水稻OsAQP基因的表達(dá)調(diào)控研究.pdf

1、水通道蛋白是近年來發(fā)現(xiàn)的、普遍存在于動(dòng)物、植物及微生物生物膜中的一類特異的水分轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，通過水通道蛋白實(shí)現(xiàn)的水分快速跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)與植物的生長發(fā)育、非生物脅迫應(yīng)答等多種生理過程有關(guān)。
　　本實(shí)驗(yàn)室前期工作顯示，OsAQP是在水稻葉片保衛(wèi)細(xì)胞中高表達(dá)的液泡膜型水通道基因。為研究該基因在水稻發(fā)育過程中的表達(dá)與光敏色素光信號通路的關(guān)系，本研究觀察統(tǒng)計(jì)了日本晴Wt、光敏色素突變體phyA和phyB三個(gè)水稻品種的生長發(fā)育特征，并采用半定量RT-P

2、CR以及qRT-PCR技術(shù)檢測了OsAQP基因在三種材料不同時(shí)期葉片中的表達(dá)特性，結(jié)果顯示OsAQP在三個(gè)水稻品種的葉片中具有不同的表達(dá)特性，并伴隨水稻生長發(fā)育呈現(xiàn)下降的趨勢；光敏色素突變體phyB葉片的氣孔密度、氣孔器長度均低于同時(shí)期的日本晴和光敏色素突變體phyA水稻，提示水稻光敏色素B以及相關(guān)信號不僅與氣孔的發(fā)育有關(guān)，而且可能通過與光敏色素A及相關(guān)信號通路共同調(diào)節(jié)OsAQP的表達(dá)，參與氣孔開閉的調(diào)節(jié)。
　　為了解非生物脅迫對

3、OsAQP表達(dá)的影響，分別采用半定量RT-PCR和qRT-PCR技術(shù)，分析了鹽脅迫和干旱對該基因在上述三個(gè)水稻品種幼苗期葉片表達(dá)的影響。結(jié)果表明，在鹽脅迫和干旱處理?xiàng)l件下，OsAQP基因的表達(dá)在三個(gè)材料中有不同的變化規(guī)律，其中該基因在phyA中的表達(dá)變化不顯著，在phyB和Wt中表達(dá)上調(diào)的峰值分別出現(xiàn)在鹽處理1 h和12h，上調(diào)幅度為4.5和3.6倍，說明光敏色素B的突變對該基因的表達(dá)影響最為顯著，在正常條件下，光敏色素B及其相關(guān)信號可

4、能抑制植株對鹽脅迫的敏感性，提示該光信號通路可能與水稻鹽脅迫應(yīng)答關(guān)系密切。在干旱處理?xiàng)l件下，OsAQP基因的表達(dá)變化最為劇烈的是野生型，在處理6小時(shí)后，上調(diào)4.3倍，而在兩個(gè)光敏色素突變體phyA和phyB中的表達(dá)變化幅度均在2倍以內(nèi)。
　　通過水稻基因組序列數(shù)據(jù)庫的檢索和比對，確定了OsAQP翻譯起點(diǎn)上游2290kb的啟動(dòng)子序列，對其進(jìn)行了元件分析和預(yù)測。通過PCR擴(kuò)增，克隆了該基因759bp長的啟動(dòng)子序列，構(gòu)建了與GUS融合的